CARTUCHERIA Y BALISTICA POR: JAIME GRANADA ESPINASA (PERITO JUDICIAL, FORMADOR EN SEGURIDAD PRIVADA Y EXPLOSIVOS)
QUE ES UN CARTUCHO???? Es un cuerpo unitario y compacto que contiene los elementos necesarios para producir un disparo. La calidad del cartucho dependerá de la consecución del fin para el que haya sido creado, ejem: precisión, para la caza, ejercicios de tiro, etc. En nuestros días, pasa por unos controles de calidad muy severos por parte del fabricante, marcándose por objetivo evitar o minimizar las posibles interrupciones e incidentes durante los ejercicios de tiro y así evitar algún que otro accidente.
Tipos de cartuchos. Existen 2 tipos: Metálicos. Semimetálicos. Cartucho metálico, es aquel que se elabora generalmente de metal y se utiliza en armas de anima rayada o estriada, y compuesto de: Capsula iniciadora o pistón. Vaina. Pólvora o carga de proyección. Proyectil, ojiva o bala.
Capsula iniciadora: recipiente metálico que contiene explosivo iniciador y que al ser golpeada por la aguja percutora, comprime una mezcla explosiva que posee en su interior contra una protuberancia llamada Yunque produciendo una llamarada cuyo fuego se transmite a la carga de proyección a través de unos orificios llamados oídos. Existen 2 clases de capsulas.
a/ Capsula Boxer : Es la que tiene incorporado el yunque en la capsula y transmite el fuego de carga de proyección a través de 1 solo orificio central, llamado oído, y fue creado por un militar Ingles, el Coronel Boxer, y de ahí su nombre. b/ Capsula Berdan : Es la que tiene incorporado el yunque en la vaina y transmite el fuego de la capsula iniciadora por unos orificios llamados oidos, y fue creado por un militar noramericano, el Coronel Berdan, de ahí su nombre.
Explosivos iniciadores, también conocidos con el nombre de explosivos primarios. Fulminato de mercurio. Mezclado con distintos aditivos oxidante, frictores, etc. Trinitoresorcinato de plomo. Elaborado con diversos aditivos y un sensibilizador llamado tetraceno las capsulas cargadas con este ultimo explosivo, reciben nombres tan espectaculares como: Sinodix, Inox, Tetrinox, etc. Y se las considera no corrosivas, no erosivas y no oxidantes.
El Trinitroresorcinato de plomo con tetraceno, es notablemente superior al Fulminato de mercurio. Características: Posee mayor estabilidad. Es más potente. Regularidad excelente a temperaturas entre 75º y + 60º Y es menos oxidante y menos corrosivo. Nitruro de plomo: Solo se hace para Vainas de aluminio ya que ataca al cobre, su baja calidad provoca que no se utilice con normalidad.
Vaina: Cuerpo cilíndrico considerado como elemento de sostén de los componentes del cartucho, en el se alojan: La capsula iniciadora, contiene la cantidad de pólvora necesaria, y sostiene el proyectil o bala. Suele ser de Latón, (72% de Cobre y 25% de Zinc) por sus características de elasticidad y dureza, aun que también se fabrican en aluminio, acero, hierro entre otros. En ella se puede encontrar o no, el yunque, este elemento determinara el tipo de capsula a emplear (Boxer o Berdan).
En el fondo de la vaina se encuentran 1 o 2 orificios llamados oidos, encargados de comunicar el fuego del explosivo iniciador de la capsula a la pólvora, y se divide en 3 partes: 1/ El culote: Zona de la vaina de mayor espesor, destinado a albergar la capsula iniciadora. En el borde del culote se encuentra la ranura de extracción o pestaña y esta puede ser: De Ranura o Garganta para pistola. De Pestaña o Reborde para revolver.
2/ El Cuerpo: Generalmente de forma cilíndrica, con un espesor decreciente de el Culote a la Boca, siendo el Culote donde mayores presiones soporta, debido a los explosivos que alberga en su interior, y la Boca debe conseguir la suficiente dilatación para provocar la salida del proyectil. 3/ Boca: Zona que alberga una parte del Proyectil o bala y se pueden diferenciar por su forma geométrica o bien según el Culote.
Por su forma geométrica
Según la forma del Culote
EXPLOSIVO PROPULSOR La Pólvora. Compuesta por un explosivo deflagrante que al arder produce los gases que impulsaran al proyectil para arrojarlo fuera del arma, existen 2 tipos: Pólvora negra: Es la primera mezcla explosiva que se conoció, esta sustancia es el resultado de la mezcla: Nitrato potásico (salitre). Carbón vegetal. Azufre.
Pólvoras blancas: Son las pólvoras actuales y se usan en la cartuchería de armas portátiles, se clasifican según su composición en: a/ Pólvora de Nitrocelulosa: La nitrocelulosa contiene este elemento gelatinizado con alcohol y éter, más estabilizantes. El calor de combustión oscila entre 840 y 950 kcal/kg su velocidad de combustión se controla bien, no solo por la forma de sus granos sino mediante tratamientos superficiales, es sensible a la humedad y poco útil para grande calibres.
b/ Pólvora de Nitroglicerina: Es una gelatinitacizacion de la Nitrocelulosa con Nitroglicerina, formando una sustancia homogénea que posea mayor o menor energía y velocidad de combustión, según la proporción de Nitroglicerina que lleve. Para un porcentaje de 25 a 50% de Nitroglicerina la temperatura oscila entre 800 y 1300 kcal/kg. Posee las mismas ventajas de la pólvora de Nitrocelulosa y ningún inconveniente.
A estas pólvoras, se le incorporan diversos aditivos: Para que sean sin humo se le añaden sales alcalinas neutras. Para que sean sin llama se le añaden sales potásicas de los ácidos: Sulfúrico. Nítrico. Fosfórico. Oxálico. Etc.
Para revólveres y pistolas, se preparan pólvoras sin humo que arden a presiones entre 700 y 1200 kg/cm2. La pólvora sin humo es aquella que: Produce pocas variantes en la velocidad inicial, enciende bien, de escaso humo y fogonazo. No deja residuos adherentes ni corrosivos. No es higroscopia. Posee una granulación regular y es estable tanto a los cambios climáticos como al almacenaje.
IMAGEN DEL PROCESO DE COMBUSTION
BALA O PROYECTIL Diríamos que es, una masa metálica impulsada por los gases de la combustión de la pólvora (por deflagración) convirtiéndose en un proyectil dotado de gran alcance y energía cinética. Su diámetro es de 1 o 2 decimas de milímetro mayor que el calibre, para conseguir: Una correcta toma del rayado del anima del caño. Mayor obturación de los gases que permita aprovechar más la energía de proyección. Una mejor estabilidad de giro durante el vuelo.
Partes de la bala o proyectil:
A demás pueden ser:
Según su material estarán constituidas en: Proyectil de plomo: Compuesto de aleado con estaño o antimonio para aumentar su dureza, con este tipo de proyectil se obtiene mayor poder de parada. Su principal problema es la cantidad de residuos de plomo que deja en las animas de los cañones de las armas (emplomamiento), para minimizar esto se dota al proyectil de unos canales de engrase.
Proyectil semiblindado: Compuesto de plomo y recubrimiento parcialmente por una envuelta de latón (90% cobre y 10% zinc). Proyectil blindado: Compuesto por un núcleo de plomo blanco y recubierto completamente por una envuelta de latón, con este tipo de proyectil se obtiene un mayor poder de penetración.
Normalmente se utiliza el latón para la envuelta del proyectil, semiblindado y blindado, aunque se pueden utilizar otro como: cobre, acero pulido, cromado o cobreado. Este metal envuelve el proyectil de plomo evita que se deforme durante el transporte o en la alimentación del arma, también permite el uso de formas más aerodinámicas y deja menos residuos en el cañón.
Por su forma geometrica: Por su base:
Por su punta:
Características de algunos tipos de cartuchos metálicos: Fue creado en el año 1899 en Bélgica por John Browning. Este tipo de cartucho en Europa fue utilizado para uso policial y militar, su velocidad oscila entre 260 y 300 m/seg.
Cal. 9mm Parabellum. (9,65 x 19,15) Es originario de Alemania y fue diseñado para la pistola Luger, llego a ser cartucho oficial del ejercito de las fuerzas armadas de Estados Unidos en el año 1985, posee una velocidad media de 350 m/seg.
Cal. 38 especial. (9,63 x 29,34) En sus orígenes fue un cartucho de tipo militar y esta considerado como uno de los mejores de arma corta, por lo que llego a ser el calibre estándar para la policía de los Estados Unidos, posee una velocidad aprox. de 300 m/seg.
Cal. 357 Magnum. (9,63 x 32,77) Fue fabricado para incrementar la potencia del,38 Spl. en el año 1954 fue utilizado por las Fuerzas Armadas Norteamericanas y preferido por otros grupos policiales como, Estados Unidos, Canadá y Extremo Oriente, la velocidad media del proyectil oscila entre los 350 y 490 m/seg.
Cal. 10 mm Auto (10,16 x 25,20) En el año 1972 se inicio su producción como cartucho wildcat, (denominación artesana) en Estados Unidos el F.B.I adopto este calibre reduciéndole la carga de proyección, su velocidad inicial oscila entre 289 y 365 m/seg.
Cal. 45 Winchester Magnum (12,06 x 30,43) Se tiene conocimiento que apareció en un catalogo de armas en el año 1979 y fue diseñado para el uso de pistolas semi-automaticas, su velocidad oscila entre 370 y 390 m/seg.
Cal. 454 Casull Magnum. (12,09 x 30,43) Creado en el año 1957 por Dick Casull y Jack Fulmer, su finalidad era crear un cartucho del calibre 45 más potente, pero no empezó a fabricarse hasta el año 1985 su velocidad inicial oscila entre 487 y 548 m/seg.
Comparativa de diferente cartuchería con objetos, (una pila y un billete).
Una muestra de diferentes siglas.
Conversión de calibres pulgadas y milímetros.
Stand de cartuchería metálica y semi-metálica.
Cartucho Semimetálico. Es aquel que su vaina esta compuesta por 2 materiales distintos, una parte metálica (el culote) y otra no metálica «plástico o cartón» (el resto). Este tipo de cartucho se utiliza para armas de anima lisa como la escopeta, aunque se puede llegar a utilizar como cartuchos de fogueo u otros.
1/ Capsula o pistón: considerada como capsula iniciadora, lleva sistema bóxer. 2/ La vaina: una parte metálica y otra no metálica, para el cierre de la boca del cartucho se utiliza un cierre hacia dentro en forma de estrella. 3/ Pólvora: la más empleada es la de simple base. 4/ Taco contenedor: elemento que se encuentra colocado entre la pólvora y el proyectil o proyectiles y puede ser de plástico, corcho, etc.
El taco, es el encargado de efectuar la contención de la deflagración de los gases producidos por la pólvora, en el interior de la parte metálica de la vaina, con la intención de que la energía acumulada en el interior, empuje en todo su diámetro hacia donde se encuentran las postas, perdigones, balas, etc. Cuando las postas o perdigones abandonan la boca de fuego, el taco las acompaña un corto recorrido, perdiendo velocidad debido a su menor peso, continuando las primeras su recorrido.
Cartucho de perdigones:
Cartuchos de balas:
Teoría del tiro Balística: La balística se define como la ciencia que estudia el movimiento de los cuerpos proyectados a través del espacio, la balística tiene que ver en general con proyectiles disparados por cañones o armas ligeras, pero también puede examinar el vuelo libre de bombas o de los cohetes. El movimiento de un proyectil desde el momento del disparo hasta su impacto en el blanco, se divide en 3 fases: Balística interna. Balística externa. Balística terminal o de efectos.
Balística interna: Se define como el estudio del movimiento del proyectil mientras se encuentra en el interior del cañón. Al apretar el disparador de un arma de fuego, se acciona el martillo, y este cae sobre la aguja percutora, que a su vez golpea la capsula del cartucho, donde se encuentra la sustancia iniciadora, y esta al verse comprimida por el yunque se produce la detonación del fulminante, la llama producida pasa a través de los oídos de la vaina prendiendo fuego a la pólvora, en su combustión produce gran cantidad de gases a elevada temperatura y presión los cuales impulsan el proyectil hacia delante obligándole a que se adapte al rayado del anima del cañón.
Esta presión fuerza al proyectil contra las rayas del cañón provocando que gire sobre su propio eje. Tiempo de percusión: 0,002 seg. Tiempo de Ignición de la pólvora: 0,0002 seg. Tiempo de recorrido del ánima: 0,0008 seg.
Balística Externa: Se define, como la ciencia que estudia el movimiento del proyectil, desde que sale por la boca de fuego hasta que alcanza su objetivo. Trayectoria: Es la línea imaginaria descrita por el centro de gravedad del proyectil durante su recorrido por el aire, fuera del tubo, desde el momento de su salida por la boca del cañón hasta que se anula su velocidad. Se toma como origen de la trayectoria el centro geométrico de la boca de fuego de arma en el momento del disparo, también se denomina «origen del fuego».
Debido a las distintas fuerzas que actúan sobre la bala o proyectil durante su recorrido, fuerza de proyección, la resistencia al aire, su propio peso, hacen que la trayectoria que describe el proyectil tenga forma parábola. Se denomina «trayectoria rasante» cuando se separa poco del terreno. Eje del arma: Es el eje geométrico del anima. Origen del fuego: Es el centro del plano anterior, al tubo, o boca de del cañón.
Origen de la trayectoria: Es el centro de la boca del arma en el momento del disparo, o en el momento que el proyectil abandona la boca de fuego. Plano horizontal u Horizonte del arma: Es el plano horizontal que pasa por el origen de la trayectoria. Rama ascendente: Es la parte de la trayectoria comprendida entre el origen y el vértice de esta. Rama descendente: Es la parte de la trayectoria comprendida entre el vértice y el punto de llegada.
Vértice de la trayectoria: Es el punto más elevado de la misma con relación al horizonte del arma, en dicho punto la tangente a la trayectoria es horizontal. Línea de mira: Es la visual determinada por los elementos de puntería, que partiendo del ojo del tirador, pasa por la muesca del alza del arma y el punto de mira, terminando en el blanco a batir.
Línea de tiro: Es la prolongación del eje del cañón del arma. Plano de tiro: Es la vertical que contiene la línea de tiro. Angulo de mira: Es el formado por la línea de mira y la línea de tiro.
Angulo de tiro: Es el formado por la línea de tiro con el horizonte del arma, el ángulo de tiro puede ser positivo, nulo o negativo, según quede la línea de tiro por encima, este contenida en el, o quede por debajo del horizonte del arma. Línea de situación: Es la que une el origen del fuego u origen de la trayectoria, con el punto del terreno o punto a batir.
Angulo de situación: Es el formado por la línea de situación con el horizonte del arma, este ángulo puede ser positivo cuando el objeto esta por encima y negativo cuando por debajo del horizonte del arma y se considera nulo cuando el objetivo se encuentra en el mismo nivel que el origen del tiro. Angulo de elevación: Es el formado por la línea de situación y la línea de tiro. Punto de llegada o incidencia: Es el punto en que la trayectoria encuentro el blanco a batir, este punto puede estar por encima del horizonte del arma o por debajo de él.
Línea de proyección: Es la tangente a la trayectoria de origen. Angulo de proyección: Es el formado por la línea de proyección y la línea de tiro, puede ser positivo, nulo o negativo, según quede la línea de proyección por encima o por debajo.
Flecha o Altura de tiro: Es la mayor perpendicular trazada desde la trayectoria hasta la línea de situación. Punto de caída: Es el punto en que la rama descendiente de la trayectoria encuentra el horizonte del arma o plano horizontal.
Angulo de llegada o incidencia: Es el formado por la tangente a la trayectoria en el punto de llegada con la superficie del blanco. Ordenada: Es la vertical trazada desde cualquier punto de la trayectoria hasta su punto de encuentro con el horizonte del arma.
Ordenada máxima: Se llama así a la ordenada correspondiente al vértice de la trayectoria. Abcisa: Es la distancia que existe entre el origen de la trayectoria hasta el pie de la ordenada, cada ordenada tiene su abcisa.
Causas que modifican la trayectoria de un proyectil. Longitud del cañón a igualdad de calibre. El estado de cañón (Conservación, anima lisa o con estrías). El estado de la pólvora (composición, humedad, etc.). La dirección del viento (a favor, en contra, lateral). La forma del proyectil (de punta, punta achafada, ovalada, punta plana, etc.). La resistencia al aire que ofrezca (por su forma, peso del proyectil, etc.).
Tensión de la trayectoria: Es el mayor o menor grado de curvatura de la trayectoria. Velocidad inicial del proyectil: Es la velocidad de traslación al origen de la trayectoria, o velocidad del proyectil a su salida de la boca de fuego expresada en m/seg. Velocidad de caída: Es la velocidad del proyectil en el punto de caída. Velocidad de llegada: Es la velocidad del proyectil en el punto de llegada.
Velocidad remanente: Es la velocidad que conserva o lleva el proyectil en cualquier punto de la trayectoria. Alcance del proyectil Alcance eficaz: Es la máxima distancia prevista para que el proyectil aun conserve aptitudes operativas. Alcance máximo eficaz: Es la mayor distancia que el proyectil puede conseguir los efectos de neutralización o destrucción previstos.
Alcance máximo: Es la mayor distancia que puede ser lanzado un proyectil. Alcance real: A veces se le denomina «alcance de bala perdida».
Impacto: Es el punto de choque del proyectil sobre el blanco o sobre el terreno.
Fuerzas que obran sobre el proyectil Proyectil: Es la fuerza que lo impulsa hacia delante y que se origina por la expulsión de los gases producidos por la combustión de la pólvora.
Gravedad: Es aquella virtud de la cual todo cuerpo tiende a caer, hacia el centro de la tierra. Resistencia al aire: Es la fuerza que pone éste al ser atravesado por el proyectil, recorre un camino sensiblemente curvo.
Puntería y precisión Puntería: Es la acción de encarar los elementos de puntería (alza, punto de mira, y el eje del cañón del arma), de modo que la inclinación y la dirección del arma sea la correcta del blanco a batir. Precisión: Agrupamiento de impactos sobre una zona del blanco, se mide por el radio del circulo que contiene el 50% de los mejores impactos.
Agrupamiento: Rosa de tiro. Agrupamiento vertical. Agrupamiento horizontal. Haz de trayectoria. Causas de dispersión. Debidas al proyectil: calidad de la pólvora, diferente cantidad. Debidas al arma: Ensuciamiento, temperatura del anima. Debidas al tirador: Postura, estado moral, fatiga, educación, (conocimiento del arma). Debidas a agentes atmosféricos: velocidad del viento, temperatura, presión atmosférica, irregularidad de la luz.
Balistica de efecto Estudia los efectos producidos por el proyectil sobre cuerpos materiales o animales, ocasionando destrozos o fenómenos producidos, por el proyectil. Dichos efectos cuando han sido realizados sobre el cuerpo humano se encargaría de su estudio la balística forense o de heridas.
Efectos que puede proporcionar un proyectil: Poder de penetración. Poder de parada, destrozos por fragmentación o deformación de los proyectiles. Energía. Fenómenos de presión hidrodinámica.
Poder de penetración: Es la capacidad de un proyectil en penetrar o perforar un cuerpo mas blando que él, ocasionando menor destrozo al alcanzar el objetivo, estos proyectiles cuyo núcleo son de plomo, suelen estar recubiertos de una envuelta de latón, denominándose camisa metálica FMJ (Full Metal Jacket).
Poder de parada: Llamado en Ingles «Stoppinng Power» poder de detección, se trata de la capacidad que posee un cartucho a producir la incapacitación de un cuerpo vivo de un solo disparo, provocando un herida con gran cavidad temporaria.
La cavidad temporaria se produce en el momento en que el proyectil ingresa en el cuerpo y se genera a medida que este es perforado por el mismo, los tejidos son violentamente desalojados del lugar que ocupan debido a las fuerzas de choque que se generan en la porción anterior de la punta y se transmiten a este en forma radial, producto de la energía que este contiene, al dejar estos de estar sometidos a las fuerzas del proyectil, por la propiedad elástica de los tejidos, estos tienden a recuperar su posición inicial, pero debido a la lesión producida, solo puede hacerlo de forma parcial, quedando como resultado lo que se denomina cavidad permanente.
Energía: La energía de un proyectil en un punto en concreto de su trayectoria puede conocerse si controlamos la velocidad del mismo en ese momento, esta viene determinada por la cantidad de carga de proyección de que disponga el cartucho.
Fenómeno de presión hidrodinámica: Cuando un proyectil alcanza un objetivo puede. Hacer explosión por percusión. Perforar o atravesar un blindaje y posteriormente provocar una explosión. Penetrar en un medio sin deformarse hasta detenerse o finalizar con una explosión.
Efectos de los proyectiles sobre el cuerpo humano Efecto hidráulico: Nos indica de que todo solido que penetra bruscamente en un liquido encerrado y llenado en su totalidad en una vasija, genera una sobrepresión dentro de esta, proporcional al cuadrado de la velocidad incidente del solido, siendo capaz de hacer estallar dicho recipiente. El shock traumático. Efecto hidrodinámico: A medida que el proyectil profundiza en el interior del cuerpo, va desplazando el tejido muscular.
El blanco donde impacta un proyectil es mas denso que el aire, por ello cuando una bala impacta sobre este, se van generando una serie de desperfectos que serán directamente proporcional a la energía cinética empleada por el proyectil con su calibre, peso del proyectil, Velocidad de traslación y rotación, provocando una deformación de la bala al mismo tiempo que esta va penetrando. Condiciones que intervienen del impacto de un proyectil sobre un cuerpo: Forma del proyectil. Material que lo constituye.
Capacidad o incapacidad de expandirse. Características particulares del blanco alcanzado. Onda de choque.
Características del blanco al que va destinado nuestro disparo posee sus características propias que lo hacen distintivo y que por ellas reaccionara de manera única, en relación con otro blanco son: Contextura física. Lugar de impacto. Estado físico. Estado anímico. En el caso de ser humano, si esta sobrio, ebrio, drogado.
Características según las condiciones extremas, como ser medios por donde el proyectil deba volar que alteren sus propiedades y trayectorias, así como también las características propias al momento del disparo. Rebotes que producen deformación y modifican su vuelo. El proyectil debe atravesar arboles, arbustos, agua. En el caso de enfrentamientos humanos, el atravesar vidrios, o partes integrantes de una casa (mobiliario).
Estos condicionantes darán paso a la capacidad de neutralización del objetivo una vez impacte el proyectil sobre el blanco deseado, llegando a poder modificar su trayectoria, viniendo esta condicionada por la distancia y medios que va atravesando. Existen estudios del «FBI» que indican que para abatir un blanco es necesaria una penetración de al menos unos 30 cm cuando sea cartuchería utilizada por francotiradores, en este caso estaríamos hablando de proyectiles hipersónicos, siendo la onda de choque la que produce la cavidad temporal en el blanco a batir, quedando grabadas en ellas las transferencias de energía en milésimas de segundo, siendo los destrozos menores silos comparamos con armas cortas.
Un proyectil blindado necesita ir a una velocidad superior a los 600m/seg. Para poder tener una onda de choque consistente, este atravesara el cuerpo impactado cediendo una mínima parte de su energía, provocando la perforación órganos y tejidos que encuentre en su trayectoria.
La onda de choque viaja por delante del proyectil, considerada como la suma de los efectos de la energía remanente, la relación de la velocidad rotacional y la masa, por ello cuando el proyectil impacta se produce la ruptura brusca de dicha onda, generando la cavidad temporal en el interior del cuerpo impactado. En diversos estudios se han probado diferentes materiales para comprobar el efecto del impacto del proyectil. Un maniquí relleno de arcilla portando un chaleco antifragmento (no antibalas) y disparando cartuchos de 9 mm. Parabellum a 15 m. frontalmente,
No llegaron a penetrar. En cambio utilizando cartuchería de fusil a 100 m. se conseguía atravesar el chaleco y atravesar el maniquí.
Para finalizar y como anécdota, imagen del ensayo del primer chaleco antibalas en el año 1923.